四种换热器的结构特点及优缺点

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基础知识一、板式换热器：一）、优点：传热效率高，对数温差大。

重量轻，占地面积小，清洗方便，容易改变换热面积或流程组合，适用于多种介质换热。

二）、缺点：工作压力v2Mpa,工作温度V200°C不适用于易堵塞介质。

承温：・160°C~225°C承压：35bar技术参数：板材：AISI316/SUS304等钎焊剂：纯度99.9%铜或银接口连接方式：螺纹、焊接、法兰等。

垫片材料EPDM、NBR胶片。

二、空气换热器：钢制绕片翅片管散热器三、容积式换热器注：碳钢在70%以上的浓硫酸中腐蚀轻微，60%以下稀硫酸中腐蚀严重。

铅对65%以下稀硫酸中耐腐蚀性强，在浓硫酸中腐蚀严重。

硝酸，强烈腐蚀铜，不腐蚀不锈钢，盐酸，腐蚀铜，也腐蚀不锈钢，氯离子，使不锈钢产生晶间腐蚀，变脆。

换热器选型主要因素:1、热负荷及流量大小2、流体的性质3、温度、压力及允许压降的范围4、对清洗、维修的要求5、设备结构、维修的要求6、价格、使用安全性和寿命7、其他：结构强度，材料来源，加工条件，密封性, 安全性等8、板版材质有不锈钢、钛及钛合金、银及鎳铜合金、310S等材B30合金、哈氏合金、蒙乃尔合金、换热器技术问答1.换热设备如何分类？答：按《石油化工总公司设备分类目录》可分为：（1）管壳式换热器(2)套管式换热器(3)水浸式换热器(4)喷淋式换热器(5)凹转（蛇管）式换热器(6)板式换热器(7)板翅式换热器(8)管翅式换热器(9)废热锅炉(10)其他2.换热器是如何传热的？答：在故普遍的间壁式换热器中，主要是传导和对流两种传热方式。

热流体先用对流给热的方式将热最传给管壁的一侧，再以传导的方式将热最从管壁一侧传过另一•侧，最后管壁另一侧乂以对流给热方式将热量传给了冷流体，从而完成了换热器的传热过程。

3.介质流速对换热效果有何影响？答：介质在换热器内的流速越人，其传热系数也越人。

因此提高介质在换热器内的流速可以大大提高换热效果，但增加流速带来的负面影响是增大了通过换热器的压力降，增加了泵的能量消耗，所以要有一定的适宜范围。

换热器特性与用途及优缺点评析

换热器特性与用途及优缺点评析换热器换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。

英语翻译：heat exchanger换热器是实现化工生产过程中热量交换和传递不可缺少的设备。

在热量交换中常有一些腐蚀性、氧化性很强的物料，因此，要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。

换热器的分类比较广泛：反应釜压力容器冷凝器反应锅螺旋板式换热器波纹管换热器列管换热器板式换热器螺旋板换热器管壳式换热器容积式换热器浮头式换热器管式换热器热管换热器汽水换热器换热机组石墨换热器空气换热器钛换热器换热设备，要求制造换热器的材料具有抗强腐蚀性能。

它可以用石墨、陶瓷、玻璃等非金属材料以及不锈钢、钛、钽、锆等金属材料制成。

但是用石墨、陶瓷、玻璃等材料制成的有易碎、体积大、导热差等缺点，用钛、钽、锆等稀有金属制成的换热器价格过于昂贵，不锈钢则难耐许多腐蚀性介质，并产生晶间腐蚀。

换热器在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要把低温流体加热或者把高温流体冷却，把液体汽化成蒸汽或者把蒸汽冷凝成液体。

这些过程均和热量传递有着密切联系，因而均可以通过换热器来完成。

随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。

为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。

完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：（1）合理地实现所规定的工艺条件；（2）结构安全可靠；（3）便于制造、安装、操作和维修；（4）经济上合理。

浮头式换热器的一端管板与壳体固定，而另一端的管板可在壳体内自由浮动，壳体和管束对膨胀是自由的，故当两张介质的温差较大时，管束和壳体之间不产生温差应力。

浮头端设计成可拆结构，使管束能容易的插入或抽出壳体。

（也可设计成不可拆的）。

这样为检修、清洗提供了方便。

但该换热器结构较复杂，而且浮动端小盖在操作时无法知道泄露情况。

因此在安装时要特别注意其密封。

浮头换热器的浮头部分结构，按不同的要求可设计成各种形式，除必须考虑管束能在设备内自由移动外，还必须考虑到浮头部分的检修、安装和清洗的方便。

换热器的分类及结构特点

密封性能差只能用于压差较小的场合式釜式壳体上都有个蒸发空间用于蒸汽与液相分离套管式双套管式结构比较复杂主要用于高温高压场合或固定床反应器中套管式能逆流操作用于传热面较小的冷却器冷凝器或预热器螺旋浸没式用于管内流体的冷却冷凝或者管外流体的加热盘管式喷淋式只用于管内流体的冷却或冷凝板式拆洗方便传热面能调整主要用于粘性较大的液体间换热螺旋板可进行严格的逆流操作有自洁作用可回收低温热能板式伞板式伞形传热板结构紧凑拆洗方便通道较小易堵要求流体干净板壳式板束类似于管束可抽出清洗检修压力不能太高扩展板翅式结构十分紧凑传热效率高流体阻力大表面式管翅式适用于气体和液体之间传热传热效率高用于化工动力空调制冷工业回旋式盘式传热效率高用于高温烟气冷却等蓄热鼓式用于空气预热器等式固定格紧凑式适用于低温到高温的各种条件室式非紧凑式可用于高温及腐蚀性气体场合
管
内填料函：密封性能差，只能用于压差较小的场合
式
釜式
壳体上都有个蒸发空间，用于蒸汽与液相分离
套管式
双套管式
结构比较复杂，主要用于高温高压场合，或固定床反应器中
套管式
能逆流操作，用于传热面较小的冷却器、冷凝器或预热器
螺旋
浸没式
用于管内流体的冷却、冷凝，或者管外流体的加热
盘管式
喷淋式
只用于管内流体的冷却或冷凝
回旋式
盘式
传热效率高，用于高温烟气冷却等
蓄热
鼓式
用于空气预热器等
式
固定格
紧凑式
适用于低温到高温的各种条件
室式
非紧凑式
可用于高温及腐蚀性气体场合
板式
拆洗方便，传热面能调整，主要用于粘性较大的液体间换热
螺旋板
可进行严格的逆流操作，有自洁作用，可回收低温热能

各种换热器的原理特点及适用范围

各种换热器的原理、特点及适用范围一、T 型翅片管一、原理及特点1、原理T型翅片管是由光管经过滚轧加工成型的一种高效换热管。

其结构特点是在管外表面形成一系列螺旋环状T型隧道。

管外介质受热时在隧道中形成一系列的气泡核，由于在隧道腔内处于四周受热状态，气泡核迅速膨大充满内腔，持续受热使气泡内压力快速增大，促使气泡从管表面细缝中急速喷出。

气泡喷出时带有较大的冲刷力量，并产生一定的局部负压，使周围较低温度液体涌入T型隧道，形成持续不断的沸腾。

这种沸腾方式在单位时间内，单位表面积上带走的热量远远大于光管，因而这种管型具有较高的沸腾传热能力。

2、特点⑴传热效果好。

在R113工质中T管的沸腾给热系数比光管高1.6-3.3倍。

⑵常规的光管换热器，只有当热介质的温度高于冷介质的沸点或泡点12℃-15℃时，冷介质才会起泡沸腾。

而T型翅片管换热器只需2℃-4℃的温差，冷介质就可沸腾，且鼓泡细密、连续、快速，形成了与光管相比的独特优势。

⑶以氟利昂11为介质的单管实验表明，T型管沸腾给热系数可达光管的10倍；以液氨为介质的小管束实验结果，总传热系数为光管的2.2倍；C3、C4烃类分离塔的再沸器工业标定表明，低负荷时，T 型管总传热系数比光滑管高50%，大负荷时高99%。

⑷较铝多孔表面传热管的价格便宜。

⑸由于隧道内部的气液扰动非常激烈以及气体沿T缝高速喷出，因而无论是T型槽内部还是管外表面，都不易结垢，这一点保证了设备能长期使用而传热效果不会受到结垢的影响。

二、应用场合只要壳侧介质比较干净、无固体颗粒、无胶质，均可采用T型翅片管作换热元件，形成T型翅片管式高效换热器，以提高壳侧沸腾传热效果。

二、低螺纹翅片管一、原理及特点1、原理低螺纹翅片管是普通换热管经轧制在其外表面形成螺纹翅片的一种高效换热管型，其结构如图所示：这种管型的强化作用是在管外。

对介质的强化作用一方面体现在螺纹翅片增加了换热面积；另一方面是由于壳程介质流经螺纹管表面时，表面螺纹翅片对层流边层产生分割作用，减薄了边界层的厚度。

换热器类型及相关特点说明

换热器类型及相关特点说明化工工业中不同介质之间存在有大量热交换, 其中很大部分的热交换是通过换热器来完成的。

换热设备是化肥,化工,炼油工业及其他许多工业部门应用最广泛的设备, 在化工企业的建设中换热设备占总投资很大比重。

因此保证换热设备安全运行对其维护和检修质量是非常重要的。

1 管壳式换热器的类型特点常用的管壳式换热器有固定管饭式、浮头式和“U ”型管式。

(1)固定管板式换热器是将两端管板直接与壳体焊接在一起。

主要由外壳、管板、管束、封头等主要部件组成。

壳体中设置有管束,管束两端采用焊接、胀接或胀焊并有的方法将管子固定在管板上,管板外周围和封头法兰用螺栓紧固。

固定管板式换热器的结构简单、造价低廉、制造容易、管程清洗检修方便,但壳程清洗困难,管束制造后有温差应力存在。

当换热管与壳体有较大温差时,壳体上还应设有膨胀节。

(2)浮头式换热器一端管板固定在壳体与管箱之间, 另一端管板可以在壳体内自由移动,也就是壳体和管束热膨胀可自由。

故管束和壳体之间没有温差应力。

一般浮头可拆卸,管束可以自由地抽出和装入。

浮头式换热器的这种结构可以用在管束和壳体有较大温差的工况。

管束和壳体的清洗和检修较为方便, 但它的结构相对比较复杂,对密封的要求也比较高。

(3)U形管式换热器是将换热管炜成U形,两端固定在同一管板上。

由于壳体和换热管分开,换热管束可以自由伸缩,不会由于介质的温差而产生温差应力。

U形管换热器只有一块管板,没有浮头,结构比较简单。

管束可以自由的抽出和装入,方便清洗,具有浮头式换热器的优点,但由于换热管做成半径不等的U形弯,最外层换热管损坏后可以更换外,其它管子损坏只能堵管。

同时,它与固定管板式换热器相比,由于换热管受弯曲半径的限制它的管束中心部分存在空隙,流体很容易走短路,影响了传热效果。

2 管壳式换热器的失效形式换热器常见的损坏形式是腐蚀而泄露,壳体减薄。

腐蚀的部位主要在换热管、换热管与管板的连接处及壳体。

换热器的结构与性能特点

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（1）沉浸式蛇管换热器
多以金属管弯绕而成，制成适应容器的形状，沉浸在容器内的液体中。两种流体分别在管内、管外进行换热。
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蛇管的形状主要取决于容器的形状和生产队要求。如化工生产中的反应器内的加热或冷却管，多做成圆盘形或螺旋形的；氨冷的冷冻盐水槽中的换热管，则多用长的蛇形管构成。实际上，蛇管可以制成任意需要的形状。如图所示。蛇管可以由钢管，铜管，银管或其它有色金属和非金属材料如玻璃，陶瓷，石墨和塑料等制成。
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一、夹套式换热器
夹套式换热器是最简单的板式换热器，它是在容器外壁安装夹套制成，夹套与容器之间形成的空间为加热介质或冷却介质的通路。这种换热器主要用于反应过程的加热或冷却。在用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部接管进入夹套，冷凝水由下部接管流出。作为冷却器时，冷却介质（如冷却水）由夹套下部接管进入，由上部接管流出。特点：
几种常用的蛇管形状
沉浸式蛇管换热器的优点：结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。缺点：由于容器的体积较蛇管的体积大得多，管外流体的传热膜系数较小，故常需加搅拌装置，以提高其传热效率. 。多应用于小型容器内的液体换热。
（2）喷淋式蛇管换热器
喷淋式换热器也为蛇管式换热器，多用作冷却器。这种换热器是将蛇管成行地固定在钢架上，热流体在管内流动，自最下管进入，由最上管流出。冷水由最上面的淋水管流下，均匀地分布在蛇管上，并沿其两侧逐排流经下面的管子表面，最后流入水槽而排出，冷水在各排管表面上流过时，与管内流体进行热交换。这种换热器的管外形成一层湍动程度较高的液膜，因而管外对流传热系数较大。另外，喷淋式换热器常放置在室外空气流通处，冷却水在空气中汽化时也带走一部分热量，提高了冷却效果。

换热器类型与结构简介

换热器类型及结构简介
换热器广泛应用于化工、石油、制药、能源等工业生产过程中，其主要用途适用于加热、冷却、蒸发、冷凝、干燥等方面，因其使用的条件不同，其容量、压力、温度等变动范围较大，为了适应不同的用途，故要采用各种形式及结构的换热器。
换热器分类
一. 按传热特征分：间壁式：冷、热流体由固体间壁隔开，传热面积固定，热量传递为对流-导热-对流的串联过程。混合式：通过冷、热两流体的直接混合来进行热量交换。蓄热式 (蓄热器)：由热容量较大的蓄热室构成，使冷、热流体交替通过换热器的同一蓄热室。二. 按用途分：加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。三. 按结构分：夹套式、浸没式、喷淋式、套管式和管壳式等。选取换热器时，应根据工艺要求选用合适的类型，还应按传热基本原理选定合理的换热流程，确定换热器的传热面积、结构尺寸以及校核流体阻力等。
常见的间/D(浮头式列管换热器)
常见的间壁式换热器六.板式换热器
板式换热器工作原理示意图
板式换热器的特点
（1）. 结构紧凑，占用空间小很小的空间即可提供较大的换热面积，不需另外的拆装空间；相同使用环境下，其占地面积和重量是其他类型换热器的1/3～1/5。（2）. 传热系数高雷诺准数>10时，即可产生剧烈湍流，一般总传热系数可高达3000～8000W/m2.K。（3）. 端部温差小逆流换热，可达到1℃的端部温差。（4）. 热损失小只有板片边缘暴露，不需保温，热效率≥98%。（5）. 适应性好，易调整通过改变板片数目和组合方式即可调节换热能力，与变化的热负荷相匹配。（6）. 流体滞留量小，对变化反应迅速，拆装简单，容易维护板片是独立的单元体，拆装简单，可将密封垫密闭的板片拆开、清洗。（7）. 结垢倾向低高度紊流、光滑板表面，使积垢机率很小，且具自清洁功能，不易堵塞。（8）. 低成本使用一次冲压成型的波纹板片装配而成，金属耗量低，当使用耐蚀材料时，投资成本明显低于其他的换热器。

套管式换热器

套管式换热器套管式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、电力、食品等行业。

它以其简单、高效、可靠的特点，在工业生产中发挥着重要的作用。

本文将从套管式换热器的原理、结构、应用以及优缺点等方面进行详细介绍。

一、套管式换热器的原理套管式换热器是一种以管内流体和管外流体之间的热交换为基本原理的换热设备。

在套管式换热器中，管内流体通常是冷凝剂或蒸汽，而管外流体则是需要被加热或冷却的工艺流体。

套管式换热器的工作原理是通过管内流体和管外流体之间的热交换来完成的。

管内流体在管内流动，而管外流体则在管外流动，两者之间通过套管进行热传递。

管内流体通过管壁传递热量给管外流体，从而实现热能的转移。

二、套管式换热器的结构套管式换热器的主要结构包括壳体、管束、端盖、法兰和支撑等组成部分。

1. 壳体：套管式换热器的壳体通常由碳钢、不锈钢或其他耐腐蚀材料制成，具有足够的强度和耐腐蚀性。

壳体内部被分为多个独立的流体通道，用于分隔管内流体和管外流体。

2. 管束：管束是套管式换热器的核心部件，由一根根金属管组成。

管束的材料通常是不锈钢、铜合金或钛合金等，具有良好的导热性能和抗腐蚀性能。

管束的排列方式可以是单列式、双列式或多列式，根据实际应用需求来选择。

3. 端盖：端盖是安装在壳体两端的部件，用于固定管束和密封壳体内部。

端盖通常由铸铁或钢板制成，具有足够的强度和密封性。

4. 法兰：法兰是套管式换热器的连接部件，用于连接壳体、管束和管道。

它通常由碳钢、不锈钢等材料制成，具有良好的密封性和承载能力。

5. 支撑：支撑是用于支撑套管式换热器的结构部件，以保证其稳定性。

支撑通常由钢结构或混凝土结构构成，具有足够的强度和稳定性。

三、套管式换热器的应用套管式换热器广泛应用于各个行业的生产过程中，常见的应用领域包括：1. 化工行业：套管式换热器在化工行业中用于加热或冷却各种化工物料，例如反应器的冷却、溶液的加热等。

2. 石油行业：套管式换热器在石油行业中用于石油精炼、裂化和合成等过程中的热能转移。

热管、转轮、板式换热器热回收的比较

iii.与换热器连接的风管和旁通风管上，必须安装密闭性较好的风阀。
ⅳ.安装的位置应便于芯体更换
本文来源：中国热回收网
热管、转轮、板式换热器热回收的比较
随着我国经济实力的增长和人民物质文化生活水平的不断提高；高层建筑的迅速发展，高气密化、高隔热化影响到人们的工作和生活环境，人们对室内空气品质的要求也越来越高，都渴望拥有一个健康、舒适的室内环境，特别是经历了 SARS 的袭击，人们越来越注重室内空气品质，对引进室外新风换气提出了更高的要求，但是换气必然会带来能量的损失，引入新风需要消耗更多的能量，因此需要考虑一种有效的节能方法，通过热回收装置使新风和排风进行热交换。热交换器是空气调节和余热回收的关键装置。
⑵热管换热器的结构决定了它是典型的逆流换热，热管又几乎是等温运行，因此热管换热器具有很高的效率。
⑶因冷热气体的换热在热管的外表面进行，容易扩展受热面积。
⑷冷热气体中间用隔板隔开，没有泄漏，因此没有交叉污染问题。
⑸由于流体流动通道宽敞，阻力损失小。 ⑹每根热管完全独立，维修方便。 ⑺从环境的适应性，余热回收效率、压力损失、防止堵塞、清洗、寿命等综合指标看，热管换热器占据优势。
1.设备体积较大，需占用较多建筑空间
2.没有传动设备，不消耗电力 2.易脏堵，不易清洗，阻力大。
3．不需要中间热媒
3.大风量时，选用有局限性
4.设备费低
4.1 板式换热器设计选用时应注意：
i.仅适用一般空调工程，当排风中含有有害成份时，不宜选用。
ii.因阻力损失较大，为了在过渡季节能利用新风，减少能耗，在换热器旁应设计旁通风管，以便让新风从旁通通过。
缺点
3.4 设计注意事项：
a.低温热管适用于温度-40℃~80℃，全年可使用，回收冷量时，角度与热量相反。

结构优缺点

螺旋板式换热器是由螺旋板、顶盖、接管口等组成。螺旋板由两张卷制螺旋
状的金属板制成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。优点：结构紧凑，传热效率高，不易结垢和堵塞，能利用温度较低式换热器简称板式换热器，它是由固定端板、活动端板、传热板片、密
封垫片、压紧和定位装置等构成。优点：传热系数高，结构紧凑，具有可拆结构缺点：允许的操作压强和温度都比较低，处理量较小，流动阻力较大
板翅式换热器由隔板、翅板、封条等组成，它是在两块平行金属隔板之间放置波纹
状或其他形状的金属翅片，并在其两侧边缘以封条密封而组成单元体，对各单元进行不同的组合好适当的排列，并用纤焊焊牢，组成板束，把若干板束按需要组装，便构成不同的流型，冷、热两种流体分别流过间隔排列的冷流层和热流层进行热量传递。我国目前常用的翅片形式有平直型翅片、锯齿型翅片、和多孔型翅片三种。优点：结构紧凑，传热效率高；缺点：设备流道小，清洗和检修困难
知识点1. 认识夹套式换热器的结构、优点、缺点
夹套式换热器是最简单的板式换热器，它是在容器外壁安装夹套制成，夹套与容器之间形成的空间为加热介质或冷却介质的通路。主要用于反应过程的加热或冷却。在用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部接管进入，冷凝水由下部接管流出。作为冷却器时，冷却介质由夹套下部接管进入，由上部接管流出。
优点：结构简单，制作方便；缺点：加热面积小，传热系数低
结构
优缺点
板式换热器的
传热元件是板
面，其传热性
结构形式
能优于管式换
热器。
夹套式换热器是最简单的板式换热器，它是在容器外壁安装夹套制成，夹套与容
器之间形成的空间为加热介质或冷却介质的通路。主要用于反应过程的加热或冷却。在用蒸汽进行加热时，蒸汽由上部接管进入，冷凝水由下部接管流出。作为冷却器时，冷却介质由夹套下部接管进入，由上部接管流出。优点：结构简单，制作方便；缺点：加热面积小，传热系数低

各种换热器工作原理和特点,值得收藏

各种换热器工作原理和特点，值得收藏一、换热器1、U形管式换热器每根管子都弯成U形，固定在同一侧管板上，每根管可以自由伸缩，也是为了除去热应力。

性能特点：（1）优点此类换热器的特点是管束可以自由伸缩，不会因管壳之间的温差而产生热应力，热补偿性能好；管程为双管程，流程较长，流速较高，传热性能较好；承压本领强；管束可从壳体内抽出，便于检修和清洗，且结构简单，造价便宜。

（2）缺点是管内清洗不便，管束中心部分的管子难以更换，又因最内层管子弯曲半径不能太小，在管板中心部分布管不紧凑，所以管子数不能太多，且管束中心部分存在间隙，使壳程流体易于短路而影响壳程换热。

此外，为了弥补弯管后管壁的减薄，直管部分需用壁较厚的管子。

这就影响了它的使用场合，仅宜用于管壳壁温相差较大，或壳程介质易结垢而管程介质清洁及不易结垢，高温、高压、腐蚀性强的情形。

2、沉浸式蛇管换热器沉浸式蛇管换热器以蛇形管作为传热元件的换热器，是间壁式换热器种类之一。

依据管外流体冷却方式的不同，蛇管式换热器又分为沉浸式和喷淋式。

（1）优点这是一种古老的换热设备。

它结构简单，制造、安装、清洗和维护和修理便利，便于防腐，能承受高压，价格低廉，又特别适用于高压流体的冷却、冷凝，所以现代仍得到广泛应用。

（2）缺点由于容器体积比管子的体积大得多、笨重、单位传热面积金属耗量多，因此管外流体的表面传热系数较小。

为提高传热系数，容器内可安装搅拌器。

3、列管式换热器冷流体走管内，热流体经折流板走管外，冷、热流体通过间壁换热。

性能特点：列管式换热器的结构比较简单、紧凑、造价便宜，但管外不能机械清洗。

此种换热器管束连接在管板上，管板分别焊在外壳两端，并在其上连接有顶盖，顶盖和壳体装有流体进出口接管。

通常在管外装置一系列垂直于管束的挡板。

同时管子和管板与外壳的连接都是刚性的，而管内管外是两种不同温度的流体。

因此，当管壁与壳壁温差较大时，由于两者的热膨胀不同，产生了很大的温差应力，以至管子扭弯或使管子从管板上松脱，甚至毁坏换热器。

常见换热器结构及优缺点

6.7 换热器换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。

化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用甚为广泛。

由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。

根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。

6.7.1 直接接触式（混合式）在这类换热器中，冷热两种流体通过直接混合进行热量交换。

在工艺上允许两种流体相互混合的情况下，这是比较方便和有效的，且其结构比较简单。

直接接触式换热器常用于气体的冷却或水蒸汽的冷凝。

6.7.2 蓄热式蓄热式换热器又称为蓄热器，它主要由热容量较大的蓄热室构成，室中可填耐火砖或金属带等作为填料。

当冷、热两种流体交替地通过同一蓄热室时，即可通过填料将得自热流体的热量，传递给冷流体，达到换热的目的。

这类换热器的结构简单，且可耐高温，常用于气体的余热及其冷量的利用。

其缺点是设备体积较大，而且两种流体交替时难免有一定程度的混合。

6.7.3 间壁式这一类换热器的特点是在冷热两种流体之间用一金属壁（或石墨等导热性好的非金属）隔开，以使两种流体在不相混合的情况下进行热量交换。

由于在三类换热器中，间壁式换热器应用最多，因此下面重点讨论间壁式换热器。

（1）夹套式换热器结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成为一种流体的通道。

优点：结构简单，加工方便。

缺点：传热面积A小，传热效率低。

用途：广泛用于反应器的加热和冷却。

为了提高传热效果，可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。

（2）沉浸式蛇管换热器结构：蛇管一般由金属管子弯绕而制成，适应容器所需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内外进行换热。

优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。

缺点：传热面积不大，蛇管外对流传热系数小，为了强化传热，容器内加搅拌。

（3）喷淋式换热器结构：冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来，沿管表面流下来，被冷却的流体从最上面的管子流入，从最下面的管子流出，与外面的冷却水进行换热。

常见换热器结构及优缺点

6.7 换热器换热器是化工、石油、食品及其他许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。

化工生产中，换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用甚为广泛。

由于生产规模、物料的性质、传热的要求等各不相同，故换热器的类型也是多种多样。

根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分为三大类：混合式、蓄热式、间壁式。

6.7.1 直接接触式（混合式）在这类换热器中，冷热两种流体通过直接混合进行热量交换。

在工艺上允许两种流体相互混合的情况下，这是比较方便和有效的，且其结构比较简单。

直接接触式换热器常用于气体的冷却或水蒸汽的冷凝。

6.7.2 蓄热式蓄热式换热器又称为蓄热器，它主要由热容量较大的蓄热室构成，室中可填耐火砖或金属带等作为填料。

当冷、热两种流体交替地通过同一蓄热室时，即可通过填料将得自热流体的热量，传递给冷流体，达到换热的目的。

这类换热器的结构简单，且可耐高温，常用于气体的余热及其冷量的利用。

其缺点是设备体积较大，而且两种流体交替时难免有一定程度的混合。

由于在三类换热器中，间壁式换热器应用最多，因此下面重点讨论间壁式换热器。

（1）夹套式换热器结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成为一种流体的通道。

优点：结构简单，加工方便。

缺点：传热面积A小，传热效率低。

用途：广泛用于反应器的加热和冷却。

为了提高传热效果，可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。

（2）沉浸式蛇管换热器结构：蛇管一般由金属管子弯绕而制成，适应容器所需要的形状，沉浸在容器内，冷热流体在管内外进行换热。

优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。

缺点：传热面积不大，蛇管外对流传热系数小，为了强化传热，容器内加搅拌。

热管、转轮、板式换热器热回收的比较

热管、转轮、板式换热器热回收的比较随着我国经济实力的增长和人民物质文化生活水平的不断提高；高层建筑的迅速发展，高气密化、高隔热化影响到人们的工作和生活环境，人们对室内空气品质的要求也越来越高，都渴望拥有一个健康、舒适的室内环境，特别是经历了SARS的袭击，人们越来越注重室内空气品质，对引进室外新风换气提出了更高的要求，但是换气必然会带来能量的损失，引入新风需要消耗更多的能量，因此需要考虑一种有效的节能方法，通过热回收装置使新风和排风进行热交换。

热交换器是空气调节和余热回收的关键装置。

一、各类热交换器的性能与利用分析目前的热交换器有显热和全热回收两种形式。

不同形式的性能、效率和利用方式，设备费的高低、维护保养的难易也各不相同，它们的综合比较如下表所示：下面介绍几种常用的热交换器。

1. 转轮式全热换热器转轮式换热器的表面为蜂窝状，涂上一层吸附材料作干燥剂。

将转轮置于风道之间,使其分成两部分。

来自空调房间的排风从一侧排出，室外空气以相反的方向从另一侧进入。

为加大换热面积，轮子缓慢旋转（10~12转/分）。

轮子的一半从较热空气中吸收存储热量，旋转到另一侧时，释放热量,使热量发生转移。

附着表面的干燥剂将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后，通过干燥剂吸收，旋转到另一侧时，将湿气释放到低湿度的气流里，这个过程将潜热转移。

换热器旋转体的两侧设有隔板，使新风与排风逆向流动。

转轮芯片用特殊的纸或铝箔制成，其表面涂上吸湿性涂层，形成热、湿交换的载体，它以10-12r/min 的速度旋转，先把排风中的冷热量收集在蓄热体（转轮芯）里，然后传递给新风，空气以2.5-3.5m/s的流速通过蓄热体，靠新风与排风的温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。

所以，既能回收显热，又能回收潜热。

1）转轮换热器的功能与适用范围2）转轮换热器的主要优缺点：3) 影响转轮换热器效率的因素：a. 空气流速：空气流过转轮时的迎风面流速越大，效率越低，反之效率则高，推荐风速2~4m/s。

换热器形式和优缺点

如果介质毒性为极度，高度危害或管、壳程之间不允许有微量泄漏时，必须增加气密性试验。换热器压力试验的顺序如下：
固定管板换热器先进行壳程试压，同时检查换热管与管板连接接头，然后进行管程试压；
U形管式换热器、釜式重沸器（U形管束）及填料函式换热器先用试验压环进行壳程试压，同时检查接头，然后进行管程试压；
浮头式换热器、釜式重沸器（浮头式管束）先用试验压环和浮头专用工具进行管头试压，对于釜式重沸器尚应配备管头试压专用壳体，然后进行管程试压，最后进行壳程试压；
备料－－划线－－切割－－边缘加工（探伤）－－成型－－组对－－焊接－－焊接质量检验－－组装焊接－－压力试验
2质量检验
化工设备不仅在制造之前对原材料进行检验，而且在制造过程中要随时进行检查。
3质量检验内容和方法
设备制造过程中的检验，包括原材料的检验、工序间的检验及压力试验，具体内容如下：
（1）原材料和设备零件尺寸和几何形状的检验；
产部门中。
按照用途的不同，可将混合式热交换器分成以下几种不同的类型：
(1)冷却塔(或称冷水塔)
在这种设备中，用自然通风或机械通风的方法，将生产中已经提高了温度的水进行冷却降温之后循环使用，以提高系统的经济效益。例如热力发电厂或核电站的循环水、合成氨生产中的冷却水等，经过水冷却塔降温之后再循环使用，这种方法在实际工程中得到了广泛的使用。
蓄热式换热器一般用于对介质混合要求比较低的场合。
随着经济的发展，各种不同型式和种类的换热器发展很快，新结构、新材料的换热器不断涌现。为了适应发展的需要，我国对某些种类的换热器已经建立了标准，形成了系列。完善的换热器在设计或选型时应满足以下基本要求：
（1）合理地实现所规定的工艺条件；
（2）结构安全可靠；
（3）可在高温、高压下工作，一般温度小可用于结垢比较严重的场合；

常见一般换热器结构、优缺点及适用范围

一般常见换热器结构、优缺点及适用范围浮头换热器结构：两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。

浮头由浮头管板，钩圈和浮头盖组成，是可拆连接，管束可从壳体中抽出。

管束与壳体的热变形互不约束，不会产生热应力。

优点：可抽式管束，当换热管为正方形或转角正方形排列时，管束可抽出进行机械清洗，适用于易结垢及堵塞的工况。

一端可自由浮动，无需考虑温差应力，可用于大温差场合。

缺点：结构复杂，造价高，设备笨重，材料消耗大。

浮头端结构复杂影响排管数。

浮头密封面在操作时，易产生内漏。

适用范围：适用于壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。

浮头换热器在炼油行业或乙烯行业中应用较多，由于内浮头结构限制了使用压力和温度一般情况Pmax≤6.4MPa,Tmax≤400℃。

固定管板换热器结构：管束连接在管板上，管板与壳体相焊。

优点：结构简单紧促，能承受较高压力，造价低，管程清洗方便，管子损坏时方便堵管或更换。

排管数比U 形管换热器多。

缺点：管束与壳体的壁温或材料的线胀系数相差较大时，壳体和管束中将产生较大热应力，为此应需要设置柔性元件（如膨胀节）。

不能抽芯无法进行机械清洗。

不能更换管束，维修成本较高。

适用范围：壳程侧介质清洁不易结垢，不能进行清洗，管程与壳程两侧温差不大或温差较大但壳侧压力不高的场合。

管壳式换热器的管子是换热器的基本构件，它为在管内流过一种流体和穿越管外的另一种流体之间提供传热面。

根据两侧流体的性质决定管子材料，将具有腐蚀性，水质差的海水放在管内流动，水质较好的除盐水放在管子外壳侧，这样管子只需采用耐海水腐蚀的钛管，同时清洗污垢较为方便，管径从传热流体力学角度考虑，在给定壳体内使用小直径管子，可以得到更大的表面密度但大多数流体会在管子表面上沉积污垢层，尤其管内冷却水水质较差，泥沙和污物及海生物的存在，都可能会在管壁上形成沉积物，将传热恶化并使定期的清洗工作成为必要，管子清洗限制管径最小约为20 mm，钛管一般采Φ25 mm，对给定的流体，污垢形成主要受管壁温度和流速的影响，为得到合理的维修周期，管内侧水的流速应在2 m／s左右（视允许压降的要求）。